一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置及方法，属于列车车轮检测技术领域。本发明专利技术的一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置，包括安装于轨道内侧沿轨道长度方向分布的活动板、固定板以及活动板位移感应单元和活动板平衡机构，所述活动板与固定板之间通过滑轨机构及弹性机构相连，且活动板的两端与活动板平衡机构转动相连。采用本发明专利技术的技术方案可在列车高速运行状态下对列车车轮踏面擦伤、径向跳动及不圆度进行实时动态检测，且其检测精度较高、稳定性好。

A Device and Method for Defect Detection of Train Wheel tread

The invention discloses a device and a method for defect detection of train wheel tread, belonging to the technical field of train wheel detection. The invention provides a device for defect detection of train wheel tread, which comprises a movable plate, a fixed plate, a displacement sensing unit and a movable plate balancing mechanism installed on the inner side of the track along the track length direction. The movable plate and the fixed plate are connected by a sliding track mechanism and an elastic mechanism, and the two ends of the movable plate are rotated and connected with the movable plate balancing mechanism. The technical scheme of the invention can be used for real-time dynamic detection of wheel tread scratch, radial runout and non-roundness under the condition of high-speed train operation, and the detection accuracy is high and the stability is good.

【技术实现步骤摘要】
一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置及方法
本专利技术属于列车车轮检测
，更具体地说，涉及一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置及方法。
技术介绍
列车车轮是轨道交通车辆最重要的走行部件之一，轮对的运行状态直接影响列车的行车安全。列车在运行过程中，伴随着高速和重载，列车的轮对承受着很大的动态负载，在车轮踏面上极易出现踏面擦伤、剥离、不圆现象。其中所述踏面是指车轮与钢轨面相接触的外圆周，具有一定斜度。所述踏面擦伤，是由车轮发生滑行造成的，车轮滑行时车轮踏面与钢轨接触的那部分成了固定摩擦面，它与钢轨持续摩擦而使车轮踏面上发生局部平面磨耗，形成擦伤。所述踏面剥离，是指由于车轮踏面表面长期运行受到冷热不均或持续冲击等造成的材料脱落。所述踏面径向跳动，是指车轮踏面横断面上最大与最小直径的差值；所述踏面不圆度，是由上述所有现象如踏面擦伤、踏面剥离等引起的，也称作椭圆度或失圆度。列车轮对的上述踏面缺陷会给列车在运行中带来额外的冲击振动，导致列车运行品质下降，磨损加剧，从而影响列车与轨道设施的安全与使用寿命，甚至会导致车轴断裂、崩轮，造成重大事故。因此，车轮踏面缺陷的检测对于保证列车的行车安全具有重要的意义。目前我国轮对踏面缺陷的检测大多数还停留在段修状态下由技术人员采用机械式卡尺或者测量尺来测量，采用这些机械器具测量不但工作烦琐，劳动强度大，受周围环境的影响大，还不能消除人为的测量误差，因此其测量精度低，测量效率不高。在线动态检测是指列车在钢轨上正常运行时进行的实时在线测量，在线检测由于具有测量自动化程度高、不占用机车车辆周转时间和便于存储车轮信息资料等特点，而日益受到国内外的重视。经检索，关于列车车轮踏面缺陷检测的专利报道已有较多公开，但现有车轮踏面缺陷动态测量机构通常采用平行四边形结构，该检测机构的结构稳定性相对较差，其检测精度仍有待进一步提高。如，中国专利CN96216065.2公开了一种列车车轮踏面擦伤及磨损动态测量装置，该装置是由两套或两套以上的平行四边形机构和相对应的位移传感器组成的列车车轮踏面擦伤及磨损测量单元及信号处理单元组成，其平行四边形机构由平板、支杆、钢轨、弹簧、支座、轴承连接成。在实际应用中，该装置存在以下问题：当列车车轮刚与列车车轮踏面擦伤及磨损测量单元中平行四边形机构的平板接触时，车轮易给该机构带来较大的冲击和震动，造成平板瞬时与车轮轮缘脱离，失去测量基准，导致漏测和误测，影响测量的准确性。除此之外，该装置无法控制列车车轮踏面擦伤及磨损测量单元中平行四边形机构的平板高度，遇到因磨损造成轮缘高低不同时，可能存在轮缘与该平板无接触或接触过多，从而导致无测量结果或对机构造成较大的撞击而影响测量甚至会将机构冲击损坏的问题。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有列车车轮踏面缺陷检测存在的以上问题，而提供了一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置及方法。采用本专利技术的技术方案可在列车高速运行状态下对列车车轮踏面擦伤、径向跳动及不圆度进行实时动态检测，且其检测精度较高、稳定性好。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置，包括安装于轨道内侧沿轨道长度方向分布的活动板、固定板以及活动板位移感应单元和活动板平衡机构，所述活动板与固定板之间通过滑轨机构及弹性机构相连，且活动板的两端与活动板平衡机构转动相连。更进一步的，所述的活动板平衡机构包括滑块固定板和摆杆，其中摆杆的一端与活动板转动相连，其另一端与滑块固定板转动相连，滑块固定板、活动板及摆杆共同形成平行四边形机构。更进一步的，所述摆杆的两端均安装有轴承，其通过轴承销与活动板及滑块固定板转动相连，且滑块固定板通过滑轨机构滑动安装于底板上，该底板压紧固定于轨道的底部。更进一步的，所述活动板与升降驱动机构相连，该升降驱动机构用于对活动板的高度进行调节。更进一步的，所述升降驱动机构包括电机、丝杠、丝杠螺母和丝杠螺母座，其中电机的输出轴与丝杠一端固定相连，丝杠另一端穿过丝杠螺母与丝杠螺母螺纹相连，所述丝杠螺母穿过丝杠螺母座，且丝杠螺母座与活动板固定相连。更进一步的，所述电机通过电机安装座固定安装于固定板上，所述丝杠螺母上方固定安装有传感器安装座，位移传感器安装于传感器安装座上，感应板对应安装于丝杠螺母座上。更进一步的，所述传感器安装座靠近活动板的一侧固定有第二滑块，活动板上固定有与第二滑块配合的第二导轨，且第二导轨的安装方向与活动板、固定板之间滑轨机构的安装方向平行。更进一步的，所述活动板与固定板之间设有至少两个相互平行的滑轨机构，且滑轨机构相对于活动板和固定板倾斜设置；所述的弹性机构包括弹性元件，弹性元件的两端分别固定安装于活动板和固定板上，且弹性元件的安装方向与滑轨机构平行。更进一步的，所述的活动板包括踏板与滑动板，踏板固定安装于滑动板上；所述踏板与滑动板均采用分段式连接结构，其中相邻滑动板之间通过互锁块相连，且相邻滑动板之间的互锁块相互搭接形成互锁结构；所述的踏板优选为包括上踏板和下踏板，且上踏板与下踏板之间设有弹性垫。本专利技术的一种用于列车车轮踏面缺陷检测的方法，采用本专利技术的测量装置，其过程如下：步骤一、活动板高度调节：根据待检测列车车轮的轮缘高，控制电机升降，使活动板升降到指定位置，此时电机停止工作；步骤二、车轮检测过程：当车轮压上活动板时，活动板被车轮轮缘压下，产生沿滑轨方向斜向下的位移，在活动板下降的过程中，丝杠螺母保持不动，丝杠螺母座随活动板一起向下运动，此时位移传感器即相对于位移感应板产生相对位移，通过转化即求得车轮经过时活动板被车轮轮缘压下的位移；通过对整个车轮踏面周长内位移传感器所采集到的数据进行处理，即可得到列车车轮踏面径向跳动、踏面擦伤及磨损情况；步骤三、当车轮离开时，活动板在弹性机构的作用下恢复到电机升降时指定的位置；此时电机继续启动工作，驱动活动板下降到指定位置，该位置不论经过的车轮的轮缘高是多少，车轮轮缘均不能压到活动板。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：(1)本专利技术的一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置，包括安装于轨道内侧沿轨道长度方向分布的活动板、固定板以及感应单元，活动板可随列车车轮滚压而进行上下随动，当列车车轮压上活动板时，活动板会沿滑轨机构相对于固定板产生下压运动，而当列车车轮离开活动板时，活动板沿滑轨机构向上进行回复运动，从而带动位移感应板相对于位移传感器发生移动，通过位移传感器所测与位移感应板之间的距离变化，可以对列车车轮踏面的径向跳动、踏面擦伤及磨损进行在线动态测量，大大提高了测量效率，且其测量精度及整个测量装置的结构稳定性相对于现有平行四边形测量机构均得到明显提高。(2)本专利技术的一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置，通过弹性机构对活动板进行支撑安装，因此当列车车轮离开活动板时，在弹性机构的作用下可以使活动板与位移感应板逐渐自动回复至原始位置，实现了活动板与车轮踏面之间的随动。(3)本专利技术的一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置，所述活动板的两端与活动板平衡机构转动相连，通过活动板平衡机构的设置，并对其结构进行优化设计，从而可以有效避免车轮压上活动板后因活动板发生倾斜对测量结果的影响，进而提高了测量精度。(4)本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置，其特征在于：包括安装于轨道(1)内侧且平行于轨道(1)的活动板、固定板(4)以及活动板位移感应单元和活动板平衡机构，所述活动板与固定板(4)之间通过滑轨机构及弹性机构相连，且活动板的两端与活动板平衡机构转动相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置，其特征在于：包括安装于轨道(1)内侧且平行于轨道(1)的活动板、固定板(4)以及活动板位移感应单元和活动板平衡机构，所述活动板与固定板(4)之间通过滑轨机构及弹性机构相连，且活动板的两端与活动板平衡机构转动相连。2.根据权利要求1所述的一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置，其特征在于：所述的活动板平衡机构包括滑块固定板(1403)和摆杆(1404)，其中摆杆(1404)的一端与活动板转动相连，其另一端与滑块固定板(1403)转动相连，滑块固定板(1403)、活动板及摆杆(1404)共同形成平行四边形机构。3.根据权利要求2所述的一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置，其特征在于：所述摆杆(1404)的两端均安装有轴承，其通过轴承销与活动板及滑块固定板(1403)转动相连，且滑块固定板(1403)通过滑轨机构滑动安装于底板(5)上，该底板(5)压紧固定于轨道(1)的底部。4.根据权利要求1所述的一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置，其特征在于：所述活动板与升降驱动机构(9)相连，该升降驱动机构(9)用于对活动板的高度进行调节。5.根据权利要求4所述的一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置，其特征在于：所述升降驱动机构(9)包括电机(901)、丝杠(906)、丝杠螺母(903)和丝杠螺母座(904)，其中电机(901)的输出轴与丝杠(906)一端固定相连，丝杠(906)另一端穿过丝杠螺母(903)且与丝杠螺母(903)螺纹相连，丝杠螺母(903)穿过丝杠螺母座(904)，且丝杠螺母座(904)与活动板固定相连。6.根据权利要求5所述的一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置，其特征在于：所述电机(901)通过电机安装座(902)固定安装于固定板(4)上，所述丝杠螺母(903)上方固定安装有传感器安装座(905)，位移传感器(1002)安装于传感器安装座(905)上，感应板(1001)对应安装于丝杠螺母座(904)上。7.根据权利要求6所述的一种用于列车车轮踏面缺陷检测的装置，其特征在于：所述传感器安装座(905)靠近活动板的一侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺子铭，马开富，
申请(专利权)人：马鞍山市雷狮轨道交通装备有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34